一种双氧水电化学还原催化剂及其制备方法和应用技术

技术编号:42894556 阅读:27 留言:0更新日期:2024-09-30 15:12
本发明专利技术公开了一种双氧水电化学还原催化剂及其制备方法和应用。本发明专利技术涉及催化剂技术领域。制备方法为将过渡金属盐、固体碱、含氮有机溶液进行水热反应后得催化剂。本发明专利技术中制备的双氧水电化学还原催化剂,不仅可以改善ORR活性,还可以提高双氧水的选择性与产率。且由本发明专利技术提供的方法所制备的双氧水电化学还原催化剂不仅具有显著的催化活性,还具有超高能量效率,而且制备方法简易,有利于实现工业化生产。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及催化剂,尤其涉及一种双氧水电化学还原催化剂及其制备方法和应用


技术介绍

1、在众多燃料电池中,过氧化氢液体燃料电池相较于传统气体燃料电池如氢气或甲醇电池的一个显著区别在于,因过氧化氢是液态性质,这使得它具备高能量密度,且便于储存和运输,因此备受关注。

2、然而,目前过氧化氢的生产仍然过度依赖于能源密集型的蒽醌工艺。此工艺需使用昂贵的钯催化剂且流程复杂,亟需寻找更为简便的制备方法来代替蒽醌工艺。通过探索发现,在电化学环境下生产h2o2是一种理想的途径,利用贵金属基催化剂来优化中间体的吸附能,可以实现有选择性地生产h2o2。然而,该方法产率低、成本高,难以满足实际应用需求,因此我们需更加关注寻找经济可持续的替代催化剂来解决这一问题。

3、woo,j.等人[chem.mater.30,6684–6701(2018)]发现,碳基单金属原子催化剂能改变金属中心周围的原子结构,提升orr催化活性与h2o2选择性,但目前合成的碳基单金属原子催化剂由于其热解制备过程不可控,呈现出非均匀的配位结构,导致活性位点难以确定且位点密度较低[本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种双氧水电化学还原催化剂的制备方法,其特征在于,将过渡金属盐、固体碱、含氮有机溶液进行水热反应后得催化剂。

2.如权利要求1所述的制备方法,其特征在于,水热反应温度为160~210℃,时间为5~18h。

3.如权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述的过渡金属盐为硫酸亚铁、硫酸铁、硝酸铁、硫酸钴、硝酸钴、硫酸铈、硝酸铈、硝酸镍、硫酸锰、硫酸镍中的任意一种。

4.如权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述的固体碱为氢氧化锂、氢氧化钠、氢氧化钙、氢氧化镁、一水合氨、氢氧化钾、氢氧化镁、氢氧化钡、氢氧化铜、氢氧化铁中的任意一种。

5.如...

【技术特征摘要】

1.一种双氧水电化学还原催化剂的制备方法,其特征在于,将过渡金属盐、固体碱、含氮有机溶液进行水热反应后得催化剂。

2.如权利要求1所述的制备方法,其特征在于,水热反应温度为160~210℃,时间为5~18h。

3.如权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述的过渡金属盐为硫酸亚铁、硫酸铁、硝酸铁、硫酸钴、硝酸钴、硫酸铈、硝酸铈、硝酸镍、硫酸锰、硫酸镍中的任意一种。

4.如权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述的固体碱为氢氧化锂、氢氧化钠、氢氧化钙、氢氧化镁、一水合氨、氢氧化钾、氢氧化镁、氢氧化钡、氢氧化铜、氢氧化铁中的任意一种。

5.如权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述过渡金属盐和固体碱的质量比为0.01:1~4;所述过渡金属盐与含氮有机溶液的质量体积比为0.01~2.5g...

【专利技术属性】
技术研发人员:武明杰徐英惠罗继安杨思怡崔逊杨应奎
申请(专利权)人:武汉纺织大学
类型:发明
国别省市:

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